楞次定律导学案

南阳一中分校高二物理选修3-21第3节楞次定律课内探究学案学习目标（1）、理解楞次定律的内容。（2）、能初步应用楞次定律判定感应电流方向。（3）、理解楞次定律与能量守恒定律是相符的。（4）、理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。学习重点：应用楞次定律（判感应电流的方向）学习难点：理解楞次定律（“阻碍”的含义）学习方法：实验法、探究法、讨论法、归纳法学习过程探究一：研究感应电流的方向（1）、探究目标：找这两个磁场的方向关系的规律。（2）、探究方向：从磁铁和线圈有磁力作用入手。（3）、探究手段：分组实验（器材：螺线管，灵敏电流计，条形磁铁，导线）（4）、探究过程NS磁铁在管上静止不动时磁铁在管中静止不动时插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下原来磁场的方向原来磁场的磁通量变化感应磁场的方向原磁场与感应磁场方向的关系感应电流的方向（螺线管上）磁体间的作用情况操作方法填写内容图4.3-2南阳一中分校高二物理选修3-22问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反？概括1：问题2、请你仔细分析上表，用尽可能简洁的语言概括一下，究竟如何确定感应电流的方向？并说出你的概括中的关键词语。概括2：问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗？如果能，请用简洁的语言进行概括，并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论？概括3：总结规律：原磁通变大，则感应电流磁场与原磁场相，有阻碍变作用原磁通变小，则感应电流磁场与原磁场相，有阻碍变作用探究二、楞次定律——感应电流的方向（1）、内容：。（2）、理解：①、阻碍既不是也不等于，增反减同②、注意两个磁场：磁场和电流磁场③、在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。强调：楞次定律可以从两种不同的角度来理解：a、从磁通量变化的角度看：感应电流总要磁通量的变化。b、从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要相对运动。④、感应电流的方向即感应电动势的方向⑤、阻碍的过程中，即一种能向转化的过程例：上述实验中，若条形磁铁是自由落体，则磁铁下落过程中受到向上的阻力，即机械能→电能→内能（3）、应用楞次定律步骤：①、明确磁场的方向；②、明确穿过闭合回路的是增加还是减少；③、根据楞次定律(增反减同)，判定的磁场方向；④、利用判定感应电流的方向。（4）、楞次定律的应用例：两同心金属圆环，使内环A通以顺时针方向电流，现使其电流增大，则在大环B中产生的感应电流方向如何？若减小电流呢？I南阳一中分校高二物理选修3-23（5）、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线问题1：当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化，从而使回路中产生感应电流，这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢，可以用楞次定律判断电流的方向吗？问题2：用楞次定律判断感应电流的过程很复杂，能否找到一种很简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢？（1）、右手定则的内容：伸开手让拇指跟其余四指，并且都跟手掌在内，让磁感线从掌心进入，指向导体运动方向，其余四指指向的就是导体中方向（2）、适用条件：的情况（3）、说明：①、右手定则是楞次定律的特例，用右手定则求解的问题也可用楞次定律求解例：分别用右手定则和楞次定律判断通过电流表的电流方向(课本P204(3))②、右手定则较楞次定律方便，但适用范围较窄，而楞次定律应用于所有情况③、当切割磁感线时电路不闭合，四指的指向即感应电动势方向（画出等效电源的正负极）典型示例例1：为什么闭合回路完全在垂直匀强磁场的面内切割磁感线时回路中无感应电流？例2：如图所示，平行金属导轨的左端连有电阻R，金属导线框ABCD的两端用金属棒跨在导轨上，匀强磁场方向指向纸内。当线框ABCD沿导轨向右运动时，线框ABCD中有无闭合电流？____；电阻R上有无电流通过？____GνI南阳一中分校高二物理选修3-24巩固练习1．根据楞次定律知感应电流的磁场一定是（）A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场反向C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同2．如图4.3-3所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则（）A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C.当线圈以ab边为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d3．如图4.3-4所示，一水平放置的矩形闭合线框abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，如图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流（）A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动4．如图4.3-5所示，两个相同的铝环套在一根光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两环的运动情况是（）A.同时向左运动，间距增大B.同时向左运动，间距不变C.同时向左运动，间距变小D.同时向右运动，间距增大5．如图4.3-6所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形.设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中（）A.线圈中将产生abcd方向的感应电流B.线圈中将产生adcb方向的感应电流C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcbD.线圈中无感应电流产生6.如图4.3-7所示，有一固定的超导圆环，在其右端放一条形磁铁，此时圆环中无电流，当把磁铁向右方移走时，由于电磁感应，在超导圆环中产生了一定的电流.则以下判断中正确的是（）A.此电流方向如箭头所示，磁铁移走后，此电流继续维持B.此电流方向与箭头方向相反，磁铁移走后，此电流很快消失C.此电流方向如箭头所示，磁铁移走后，此电流很快消失D.此电流方向与箭头方向相反，磁铁移走后，此电流继续维持图4.3-4图4.3-5南阳一中分校高二物理选修3-251解析：滑动变答案：C2答案：ABC3解析：根据细长磁铁的N极附近的磁感线分布，线圈abcd在位置Ⅱ时，穿过线圈的磁通量为零；在位置Ⅰ时，磁感线向上穿过线圈；在位置Ⅲ时，磁感线向下穿过线圈.设磁感线向上穿过线圈，磁通量为正，因此可见，由Ⅰ到Ⅱ再到Ⅲ，磁通量连续减小，感应电流方向不变，应沿abcda流动.故A正确.答案：A点评：明确N极附近磁感线的分布情况由穿过磁感线的条数判定磁通量变化,再用楞次定律分段研究4解析：在条形磁铁插入铝环过程中，穿过铝环的磁通量增加，两环为了阻碍磁通量的增加，应朝条形磁铁左端运动，由于两环上感应电流方向相同，故将相互吸引，而使间距变小.答案：C点评：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥5解析：由几何知识知，周长相等的几何图形中，圆的面积最大.当由圆形变成正方形时磁通量变小.答案：A点评：周长相同情况下，圆的面积最大6解析：在超导圆环中产生感应电流后，电能基本不损失，电流继续存在.答案：D点评：超导无电阻图4.3-7图4.3-6